Плотная, сколлапсировавшая звезда, вращающаяся со скоростью 707 оборотов в секунду – что делает ее одной из самых быстровращающихся звезд нашей галактики Млечный путь – разорвала на части и поглотила почти всю звезду-компаньона, и в результате стала самой массивной нейтронной звездой, наблюдаемой учеными до сегодняшнего дня.
Эта нейтронная звезда, рекордная масса которой составляет 2,35 массы Солнца, помогает астрономам понять таинственное квантовое состояние материи внутри этих плотных объектов, которые – если их масса превышает данное критическое значение – полностью коллапсируют и исчезают, превращаясь в черные дыры.
«Нам в общих чертах известно о поведении материи, сжатой до ядерных плотностей, подобно ядру атома урана, - сказал Алекс Филлипенко (Alex Filippenko) из Калифорнийского университета в Беркли, США. – Нейтронная звезда похожа на одно гигантское ядро, однако когда мы имеем ядро массой в 500 000 масс Земли, то мы не знаем точно, как будет себя вести материя внутри него».
Измерения массы этой нейтронной звезды стали возможными, благодаря экстремальной чувствительности 10-метрового телескопа им. Кека, расположенного на Гавайях, который смог записать оптический спектр ярко сверкающей звезды-компаньона, сократившейся до размеров крупной газовой планеты к настоящему времени. Звезды находятся на расстоянии около 3000 световых лет от нас в направлении созвездия Секстант.
Открытый в 2017 г., этот пульсар (стремительно вращающаяся нейтронная звезда), обозначенный PSR J0952-0607, относится к классу «черных вдов» - по аналогии с самками пауков класса черных вдов, поедающими самцов, которые имеют значительно меньшие размеры, после спаривания. Филиппенко и его группа изучали системы пульсаров класса черных вдов на протяжении более чем 10 лет в надежде установить верхний предел массы, до которого могут вырасти крупные нейтронные звезды/пульсары.
«Объединив результаты этих измерений с измерениями параметров нескольких других систем класса «черных вдов», мы показываем, что нейтронные звезды могут достигать массы в 2,35 плюс минус 0,17 массы Солнца», - сказал Роджер Романи (Roger W. Romani), профессор астрофизики Стэнфордского университета, США, и соавтор исследования.
Если верхний предел массы нейтронной звезды близок к значению в 2,35 массы Солнца, то это позволяет сделать выводы о составе недр этого экзотического объекта. Тогда материя внутри нейтронной звезды представляет собой «суп» из нейтронов, а также «верхних» и «нижних» кварков (составных элементов обычных протонов и нейтронов), но не из экзотических частиц, таких как «странные» кварки или каоны (частицы, содержащие странный кварк).
«Высокое значение максимальной массы нейтронной звезды указывает на то, что эти объекты состоят вплоть до самого своего ядра из ядер атомов и растворенных в них верхних и нижних кварков, - пояснил Романи. – Это позволяет исключить множество предлагавшихся для объяснения состояний материи, особенно тех из них, которые характеризуются экзотическим составом недр».
Исследование принято к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220727233328
